Metrologia

MEDIDAS DE LONGITUD
Objetivos: 1) Obtener el volumen de una pieza cilíndrica, utilizando el CALIBRE y el MICRÓMETRO. 2) Obtener el radio de una esfera con el ESFERÓMETRO. Material: Calibre, micrómetro, esferómetro, pieza cilíndrica y esfera. Fundamento teórico: Los procesos de medición de las longitudes son esenciales para el desarrollo de la industria moderna. La producción en serie y lanormalización de las piezas serían imposibles sin mediciones de precisión y el correspondiente control de calidad. Por ejemplo, en la construcción de edificios son suficientes precisiones del orden de 1 mm; en la construcción de estructuras metálicas se acostumbra a precisar hasta 0,1 mm; en la automoción, 0,01 mm; en la industria aeronáutica, del orden de 0,001 mm; en la nueva tecnología de misiles serequieren precisiones de hasta 0,0001 mm; y en la construcción de instrumentos científicos se necesitan precisiones de 0,00001 mm. Un ingeniero debe estar familiarizado, al menos, con los instrumentos de precisión más simples y habituales, como son los que se manejarán en esta práctica, así como con el control de la precisión en los cálculos que lleve a cabo y los resultados que obtenga con ellos.CORRECCION DE CERO Antes de realizar medidas con cualquier instrumento de precisión como los descritos en esta práctica hay que hacer la lectura correspondiente a una longitud cero. Para ello hay que verificar la coincidencia de los ceros de las correspondientes escalas. En los instrumentos que utilizaremos, ello se comprueba fácilmente disponiéndolos en la posición de “cerrados”, sin ningúnobjeto intercalado entre sus superficies de contacto, y realizando la medición correspondiente a cero, con la precisión del aparato. Si el instrumento está bien ajustado, debe leerse 0,00 mm; si esto no es así, se dice que el instrumento tiene un ERROR DE CERO, que es igual al valor de la medición realizada de está manera. En el uso del aparato habrá que tener en cuenta este error de cero, que puedeser por exceso o por defecto. La operación de la determinación del error de cero del instrumento deberá realizarse varias veces seguidas y tomar la media aritmética de los valores hallados. A continuación describiremos brevemente calibre, el micrómetro y el esferómetro y además, indicaremos el procedimiento que debemos adoptar para leer correctamente las medidas realizadas con cada uno de estosinstrumentos.

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A) CALIBRE o PIE DE REY: es un instrumento empleado para medir: dimensiones exteriores de objetos colocados entre sus pinzas A (véase Figura 1), dimensiones interiores de objetos colocados entre las pinzas B (véase Figura 1) y además, profundidades de huecos (para lo cual utilizaremos el vástago C, véase Figura 1).

Figura 1: Pinzas del calibre. Pinzas A Pinzas B Vástago CConsta de una regla principal fija que nos indica la medida en milímetros y otra reglilla móvil que se mueve solidaria con las pinzas mencionadas anteriormente. Esta reglilla se llama "nonius" o "vernier" y permite aumentar la precisión de lectura de la regla principal. Está diseñado de forma que la longitud completa del nonius equivale a una ampliación de la división más pequeña de la reglaprincipal, que suele ser 1 mm. Véanse las Figuras 2 y 3.

Figura 3: Nonius. Corrección del cero Figura 2: Partes principales del calibre. Nonius Regla fija Observar que con el calibre cerrado los ceros de la regla fija y del nonius deben coincidir. De no ser así hay que corregir las medidas realizadas con el correspondiente error de cero.

Por tanto, si el nonius está dividido en n partes, cadauna de sus divisiones equivaldrá a 1/n (mm), que es la precisión de este instrumento. En el calibre que se muestra en la Figura 3, n = 20, y por tanto, tiene una precisión de 1/20 (mm) = 0,05 mm. 2

Procedimiento de lectura de una medida con el calibre. a) Primero realizaremos la corrección del cero como se indica en la Figura 3. b) Posteriormente realizaremos la medida. Veamos el siguiente...